Räjähtävä Dragonfly BEAM -robotti rikkoutuneesta RC -lelusta: 14 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Kauan sitten minulla oli malli RC sudenkorento. Se ei koskaan toiminut kovin hyvin ja rikkoin sen pian sen jälkeen, mutta se oli aina yksi suurimmista kiehtovistani. Vuosien varrella olen pyyhkinyt suurimman osan sudenkorennosta pois tehdäkseni muita BEAM -projekteja ja sellaisia, mutta jätin aina vaihdelaatikon ehjäksi sitä päivää varten, kun päätin tehdä jotain tällaista.

Myöhemmin toivon voivani tehdä enemmän vapaamuotoisia sädepiirejä, joten tämä malli oli enimmäkseen kokeilu minulle harjoitella messinkitankoa.

Tarvikkeet

Materiaalit

Pieni kanto

Messinkitanko ja -putki (käytin lajiketta vaiheessa 1 kuvatulla tavalla)

Rikki sudenkorento lelu

Elektroniikka

BC557 ja BC547 transistori

2.2k vastus

2 punaista FLEDiä

6v aurinkopaneeli (Koska käytämme kahta FLED -laitetta kynnysjännitteemme osalta, täydellinen selitys vaiheessa 10, aurinkopaneelimme on annettava> 4V. Kaksi saman kokoista paneelia, yksi 6v ja yksi 12v, samassa valossa 6v antaa kahdesti virtaa kuin 12 voltin paneeli. Siksi valitsin 6 voltin paneelin niin, että piiri toimii hieman heikossa valaistuksessa, mutta tarjoaa silti tarpeeksi virtaa sudenkorentoamme läpäisemään säännöllisesti)

Emali kuparilanka

Valikoima kondensaattoreita 220-47uF

Yksi 4700uF kondensaattori

Vaihe 1: Veistoksen pohja

Aloittamalla veistoksen pohjasta löysin sopivan osan oksasta ja leikkasin sen kokoon. Porasin puuhun 1,5 mm: n reiän ja asetin 1/16 (~ 1,6 mm) messinkitanko, joka oli erittäin tiukka. Sen on oltava tiukka, koska tämä messinkitanko tukee lopulta koko sudenkorentoveistosta.

Helpottaakseni itseäni käytin erilaisia pehmeitä ja puolikovia messinkitankoja (kaikki K&S -metalleista) Rakenteellisiin osiin, kuten tämä tuki, tai enimmäkseen suoriin osiin, kuten messinkiosiin siipissä, käytin puolikovaa messinkiä paljon mutkia, kuten vartalo tai kasvot, valitsin pehmeän messingin.

Vaihe 2: Siipien rakentaminen

Siivet rakennettiin 0,8 mm: n messinkitanosta (ja pieni osa 2 mm: n messinkiputkesta kummassakin siiven kärjessä).

Kuvat selittävät prosessini paljon paremmin kuin sanoin, mutta perusmenetelmä oli tulostaa suunnitelmat 1: 1 -asteikolla. Sitten asetin messinkitanko suunnitelmien päälle ja taivutin kutakin osaa, kunnes se vastasi piirustusta. Juotin sitten jokaisen osan paikoilleen, usein kun messinki makasi vielä piirustuksessa. Messinki imee enemmän lämpöä kuin ohut komponenttijalka, mutta muuten se on aivan kuin piirin juottaminen yhteen.

Tämä projekti oli enimmäkseen vain harjoitusta monimutkaisemmille ja esteettisemmille vapaamuotoisille piireille kuin olen tehnyt, joten nämä siivet olivat minulle loistava tapa harjoitella puhtaasti esteettisen "piirin" suunnittelua ja vapaata muotoilua messingissä.

Kun messinki kuumennetaan juotoslämpötilaan, se muodostaa lähes vaaleanpunaisen hapettumisen. Poistin tämän rintaliivillä ja/tai hammasharjalla ja kuumalla vedellä. Brasso toimii paljon paremmin, mutta on vaikea päästä tietyille alueille.

Vaihe 3: Pään rakentaminen (1/2)

Pääsuunnittelua, jota en sisällyttänyt suunnitelmiin, kun vain luonnostelin sen suunnilleen ja suunnittelin sen mennessäni. (Myöhemmin se osoittautui vähiten suosikkiosakseni sudenkorentoksi, ihmettelen, mitä se sanoo hyvästä suunnittelusta.)

Pää on valmistettu 1/16, pehmeän messingin ja 0,8 mm: n messinkitangon sekoituksesta.

Pää sidottiin yhteen samalla tavalla kuin siivet. Yksi vinkki, jonka ymmärsin näitä osia valmistettaessa, on se, että osia on vaikea pitää paikallaan ja tehdä kauniita juotosliitoksia, joten en tekisi olla huolissani niin paljon juotosliitosten puhtaudesta, ennen kuin olin kiinnittänyt osan ainakin toinen paikka. Kun minulla oli nämä karkeat, normaalisti kylmät juotosliitokset, jotka pitivät osaa paikallaan, voisin sitten palata kyseisen kappaleen muihin kiinnityspisteisiin ja puhdistaa nivelet hieman paremmin. Melkein kuin tartuntahitsaus.

Jätin pään päästä irti pitkän hännän, jota käytetään pään kiinnittämiseen vartaloon ja sudenkorennon vatsaan.

Vaihe 4: Rungon rakentaminen (1/2)

Runko oli 3/32 pehmeää messinkiä ja selkä 1/16 puolikovaa messinkitankoa, joka liukuu 3/32 putkeen takana. Tein sen näin, koska minun on poistettava ja liotettava selkä muutaman kerran rakennettaessa testataksesi siipimekanismeja ja sellaisia, ja näin minun pitäisi vain uudistaa yksi liitos kahden sijasta

Vaihe 5: Rungon rakentaminen (2/2)

Siiven tynkät valmistettiin messinkiputkesta (2 mm tässä tapauksessa, joka oli hieman suuri 0,8 mm: n siiville, mutta puristin niitä vain vähän) pienillä 3/32 messinkiputken osilla rungon takaosan liukumista varten. Kaikki tämä olisi voitu tehdä joko keisarillisena tai metrisenä.

Neljä yksittäistä liitäntää tehtiin ja kaksi kaksoisliitäntää, joissa oli ylimääräinen kääntöreikä, mikä helpottaisi siipien todellista heilumista. Päädyin testaamaan alkuperäisiä muovisia siipiliittimiä ja huomasin, että ne toimivat liian hyvin, jotta voisin vaivautua sekaisin vaihtamalla kaiken messingiin. Minulla on usein taipumus liian monimutkaistaa tällaisia mekanismeja ja tuoda liikaa kitkaa, jotta mikään ei toimi, etenkin aurinkopaneelin pienen tehon kanssa.

Vaihe 6: Pään rakentaminen (2/2)

Sitten kiinnitin kaksi punaista vilkkuvaa LEDiä (tai FLEDiä) päähän ja liitin ne sarjaan. Otin sitten kaksi pituutta emalikuparilankaa ja liitin ne FLEDien jäljellä oleviin jaloihin.

(Tässä kuvassa näet myös jäänteitä minusta, jotka kokeilevat eri tapoja saada siivet läppään)

Vaihe 7: Dragonfly Toy -mekanismin muuttaminen

Jotta lelujen mekanismi sopisi malliin, sitä oli hieman muokattava. Näiden muutosten päätavoitteena oli poistaa kaikki tarpeettomat rakenneosat ja kääntää hammaspyörät ja moottori ylös niin, että ne vievät vähemmän tilaa (kuten aikaisemmin hammaspyörät ja moottori menivät taaksepäin suhteessa siipiin ja jättivät paljon käyttämätöntä tilaa näet toisesta kuvasta).

Aloitin leikkaamalla jalat pois. Irrotin sitten tapin, jolla pidettiin kaksi siipikärkeä, ja katkaisin sitten tuen kokonaan pois kaikkien muiden tukipalkkien kanssa, jotka pitivät moottorin ja hammaspyörät paikallaan, sekä pienen osan, jota käytän mekanismin kiinnittämiseen sudenkorennan runkoon.

Vaihe 8: Dragonfly -lelumekanismin kiinnittäminen BEAM -robottiin

Taivutin sudenkorennan päästä tulevan osan jäljellä niin leveäksi, että siihen mahtui moottori ja vaihteet. Otin sitten messinkisen tangon, jonka taivutimme vaiheessa 1, pois pohjasta ja juotimme sen vatsan viereen. Kuvissa näet tämän tuen tulevan vatsan edestä

Poistin myös selän, pujottelin kaikki siipiliittimen nubby -asiat taakse ja juottin takaisin.

Lopuksi käytin lämpökiristysletkua pitämään kiinni pienestä tuesta, jonka jäimme hammaspyörämekanismiin vatsaan

Vaihe 9: Hännän rakentaminen

Häntä oli tehty kahdesta pitkästä osasta pehmeää messinkiä, joihin juotin joukon kondensaattoreita rinnakkain. Nämä kondensaattorit lisäsivät ~ 2200uF, mikä riitti, mutta lisäsin vielä 4700uF, kuten selitän vaiheessa 13.

Vaihe 10: Klassinen FLED -pohjainen aurinkomoottoripiiri

FLED -pohjaisen aurinkomoottoripiirin vapaamuotoilusta on monia opetusohjelmia, mutta aion jakaa suosikkitapani.

Jos et tunne aurinkomoottorin toimintaa, suosittelen lukemaan tämän

Aurinkomoottorimme yksinkertaisesti tallentaa aurinkopaneelien energiaa kondensaattoreihin, kunnes kondensaattoreiden välinen jännite saavuttaa tietyn kynnyksen, jolloin se kaataa kaiken energian moottoriin tai käämiin tai mihin tahansa, mihin haluat käyttää. Tämä on hyödyllistä, koska se tarkoittaa, että sudenkorento läpäisee silloinkin, kun valoa ei ole tarpeeksi moottorin suoraan käyttämiseen.

Kynnysjännitteemme asetetaan kahdella vilkkuvalla LED -valolla, jotka minulle antoivat ~ 3,8 V: n laukaisujännitteen ja käytin 2,2 k: n vastusta, kuten yleensä suositellaan vakiomoottorikuormitukselle. Jos sinulla on aurinkopaneeli, joka lähettää vain 4 V täydessä auringonvalossa, suurimman osan päivästä piirisi ei saavuta syttymiseen tarvittavaa jännitettä, joten saatat haluta käyttää muita järjestelyjä sopivamman kynnysjännitteen saavuttamiseksi. Yhden punaisen FLEDin pitäisi luoda kynnysjännite ~ 2,4 V ja vihreä ~ 2,8 V. Lisäämällä signaalidiodit sarjaan voit nostaa näitä kynnysjännitteitä 0,7 V diodia kohti. Pidän vain kahden FLEDin käyttämisestä, koska niitä voidaan käyttää silmin, jotka vilkkuvat hienovaraisesti latauksen aikana.

Käytin BC547- ja BC557 -transistoria, joissa molemmissa on CBE -kokoonpanot jaloille, jos käytät muun tyyppisiä transistoreita, kuten 2n222s, esimerkiksi niillä voi olla EBC -kokoonpano ja sinun on rakennettava piiri toisella tavalla (tai samalla tavalla, mutta transistorit edestä eteen eikä eteen)

Ensimmäisessä ja toisessa kuvassa näet ainoat liitännät, jotka meidän on tehtävä kahden transistorin välille Solarbotics -sivun piirin mukaisesti. Loput valokuvat osoittavat sitten, miten muodostan nämä yhteydet. Tässä on hyödyllistä käyttää blu -liimaa pitämään pienet komponentit yhdessä juottamisen aikana.

En näytä tarkalleen, miten piiri muodostuu vapaasti, koska pyydän teitä ymmärtämään piirin ja kuinka kytkeä se yhteen sen sijaan, että kopioisin tarkat yhteyteni. Näin aloin rakentaa tällaisia piirejä, ja on erittäin helppo tehdä virhe ja melkein mahdotonta tehdä vianmääritys, jos et ymmärrä, miksi liität komponentteja sinne, mikä on erittäin masentavaa. Pieni lisätutkimus säästää toivottavasti paljon sydämensärkyä.

Vaihe 11: Yhdistä kaikki (1/2)

Sitten asetin aurinkomoottorini hännän juureen, juotin sen paikalleen ja leikkasin kaikki pituuteen.

Käänsin sitten moottorin johdot ja FLED -johdot ja leikkasin ne myös pituudeksi ennen juottamista aurinkokoneeseen kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 12: Yhdistä kaikki (2/2)

Aurinkopaneeliin juotettiin vielä kaksi pituista emali kuparilankaa, jotka kierrettiin ja leikattiin pituuteen. Paneeli kiinnitettiin kantoon kaksipuolisella vaahtoteipillä ja lanka kierrettiin ylös sudenkorennan tuelle ja juotettiin häntä/aurinkokoneeseen.

Vaihe 13: Salaisen kondensaattorin lisääminen (shhhh, älä kerro kenellekään)

Malli toimi hyvin, vaikka se oli heikossa valaistuksessa, ~ 2200uF kondensaattoreiden purske riitti vain siipien siirtämiseen hyvin pienellä määrällä, sillä kun moottori oli voittanut siipien hitauden, sen virtalähde oli loppunut. Näin ollen lisäämällä 4700uF siivet pystyvät tekemään lähes koko läpän jokaisen aurinkokoneen syklin aikana.

Kun halusin pitää mallin samanlaisena, päätin piilottaa kondensaattorin poraamalla reiän aurinkopaneelin alle.

Vaihe 14: Viimeiset ajatukset

Siipien heiluminen aiheuttaa huomattavan määrän heilumista, ja koska olen raspannut kanon pohjaa, pohja on hieman kupera. Tämä kaikki saa mallin heilumaan melkoisesti, joten minun on löydettävä kumijalat jossain vaiheessa.

Pääpalkinto Make it Move